JP6235628B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、前記フレームフロア部の前端の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、前記フレーム傾斜部の前端の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部と、前記フレーム直線部の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える自動車の車体構造に関する。

フロントサイドフレームの車幅方向外面に設けた脆弱部から枝フレームを前方かつ車幅方向外側に斜めに延出させ、フロントサイドフレームの前端と枝フレームの前端とを連結部材で連結し、ナローオフセット衝突時にフロントサイドフレームを脆弱部にて屈曲させてパワーユニットを後方に押圧することで衝突エネルギーを吸収するものが、下記特許文献１により公知である。

またフロントサイドフレームが前から後に順番に配置された第１折れ点、第２折れ点および第３折れ点を備え、第１折れ点よりも前方のフロントサイドフレームの車幅方向外面とロアメンバの前端とを三角形状のガセットで連結することで、ナローオフセット衝突時にフロントサイドフレームが第１折れ点、第２折れ点および第３折れ点の順番で折れ曲がることで衝突エネルギーを吸収するものが、下記特許文献２により公知である。

特許第５３５７９５３号公報 特許第５４６９６９７号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたものは、ナローオフセット衝突時にフロントサイドフレームが一カ所の脆弱部のみで屈曲するため、フロントサイドフレームによるエネルギー吸収性能を充分に発揮できない可能性があった。

また上記特許文献２に記載されたものは、ガセットの部分に斜め衝突の衝突荷重が入力したときに、衝突荷重が第１折れ点に集中してしまい、フロントサイドフレームが第１折れ点のみで折れ曲がってエネルギー吸収性能を充分に発揮できない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の斜め衝突時にもフロントサイドフレームを第１〜第３折れ点で確実に折り曲げてエネルギー吸収性能を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、前記フレームフロア部の前端の車幅方向外側の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、前記フレーム傾斜部の前端の車幅方向内側の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の車幅方向外側の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹み、車幅方向内壁が前後方向に直線状であるフレーム直線部と、前記フレーム直線部の前端の車幅方向内側の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える自動車の車体構造であって、前記フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、前記フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームが前記フレーム本体の内側に嵌合し、前記補強フレームの車幅方向内壁は、前記分岐点で前記フレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、前記分岐点よりも前方で前記フレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部の前部で前記補強フレームの開口部は前記バックプレートで閉塞されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、フロントピラーと、前記フロントピラーから前方に延びるアッパーメンバと、前記アッパーメンバの前端から前方に延びて前記フロントサイドフレームの前記フレーム拡幅部の車幅方向外側に重なるロアメンバとを備え、車幅方向に整列する前記フレーム本体、前記補強フレームおよび前記ロアメンバの前端に接続した取付プレートにバンパービームエクステンションを支持し、前記バンパービームエクステンションは前記フレーム本体、前記補強フレームおよび前記ロアメンバに跨がるように上下方向寸法よりも車幅方向寸法が大きい断面横長に構成されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記補強フレームの後部において、前記フレーム本体の上壁および下壁を上下方向外側に折り曲げたフランジを前記バックプレートの上縁および下縁を上下方向に延長したフランジに接続し、前記補強フレームの前部において、前記バックプレートの上縁および下縁を車幅方向外側に折り曲げたフランジを前記補強フレームの上壁および下壁を車幅方向外側に延長したフランジと、前記ロアメンバの上壁および下壁とに接続したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または請求項３の構成に加えて、前記バンパービームエクステンションは断面横長の筒体であって、車幅方向内壁および車幅方向外壁の間に前後方向に延びる隔壁を備え、前記バンパービームエクステンションの車幅方向内壁は前記フレーム本体の車幅方向内壁の前方に整列し、前記バンパービームエクステンションの隔壁は前記補強フレームの車幅方向内壁の前方に整列し、前記バンパービームエクステンションの車幅方向外壁は前記ロアメンバの車幅方向外壁の前方に整列することを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記フレーム拡幅部の前部で前記補強フレームの上壁および下壁の車幅方向外端は前記フレーム本体から車幅方向外側に突出することを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、前記フレームフロア部の前端の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、前記フレーム傾斜部の前端の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部と、前記フレーム直線部の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える自動車の車体構造であって、前記フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、前記フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームが前記フレーム本体の内側に嵌合し、前記補強フレームの車幅方向内壁は、前記分岐点で前記フレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、前記分岐点よりも前方で前記フレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部の前部で前記補強フレームの開口部は前記バックプレートで閉塞され、前記フレーム拡幅部の前部で前記補強フレームの車幅方向内壁は前記フレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離間し、パワーユニットを支持するマウントを前記補強フレームの車幅方向内壁と前記フレーム本体の車幅方向内壁との間に設けたことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、前記フレームフロア部の前端の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、前記フレーム傾斜部の前端の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部と、前記フレーム直線部の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える自動車の車体構造であって、前記フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、前記フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームが前記フレーム本体の内側に嵌合し、前記補強フレームの車幅方向内壁は、前記分岐点で前記フレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、前記分岐点よりも前方で前記フレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部の前部で前記補強フレームの開口部は前記バックプレートで閉塞され、前記パワーユニットを支持する他のマウントの取付ブラケットは両端の二つの固定部にて前記フロントサイドフレームに接続され、前記第２折れ点は前記二つの固定部の間にあることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記第１折れ点の車幅方向外側の凹みは転舵された前輪の前端との干渉を回避するためのものであり、前記第１折れ点における前記フレーム直線部の断面積は、その前後における前記フレーム直線部の断面積よりも小さいことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

また請求項９に記載された発明によれば、請求項１〜請求項８の何れか１項の構成に加えて、前記フロントサイドフレームは前記第３折れ点の前後に補強部材を備えることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。

なお、実施の形態のフロントピラーロア１２は本発明のフロントピラーに対応し、実施の形態のバックプレート２８は本発明の車幅方向外壁に対応し、実施の形態のバルクヘッド３６およびスチフナ３７は本発明の補強部材に対応する。

請求項１の構成によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、フレームフロア部の前端の車幅方向外側の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、フレーム傾斜部の前端の車幅方向内側の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の車幅方向外側の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹み、車幅方向内壁が前後方向に直線状であるフレーム直線部と、フレーム直線部の車幅方向内側の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える。

フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームがフレーム本体の内側に嵌合し、補強フレームの車幅方向内壁は、分岐点でフレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、分岐点よりも前方でフレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、フレーム拡幅部の前部で補強フレームの開口部はバックプレートで閉塞されるので、斜め衝突時に補強フレームの前端に入力した衝突荷重は補強フレームの車幅方向内壁に伝達された後に、分岐点においてフレーム直線部に切り替えて伝達されるので、フレーム直線部の車幅方向外縁に凹みを構成する第１折れ点に荷重が集中することなく、第２折れ点に優先的に荷重を伝達することができる。その結果、中央の第２折れ点が先に折れ曲がるので、それに続いて前後の第１折れ点および第３折れ点を確実に折り曲げることができ、これら第１〜第３折れ点の折れ曲がりにより斜め衝突時の衝突エネルギーの吸収効果が高められる。特に、フロントサイドフレームの分岐点から前端までのフレーム拡幅部で、車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームとが嵌合するので、フロントサイドフレームの車幅方向内縁の強度が向上してスムーズな荷重伝達が可能になる。

また請求項２の構成によれば、フロントピラーと、フロントピラーから前方に延びるアッパーメンバと、アッパーメンバの前端から前方に延びて前記フロントサイドフレームのフレーム拡幅部の車幅方向外側に重なるロアメンバとを備え、車幅方向に整列するフレーム本体、補強フレームおよびロアメンバの前端に接続した取付プレートにバンパービームエクステンションを支持し、バンパービームエクステンションはフレーム本体、補強フレームおよびロアメンバに跨がるように上下方向寸法よりも車幅方向寸法が大きい断面横長に構成されるので、前面衝突の衝突荷重に対してフレーム本体、補強フレームおよびロアメンバにそれぞれ反力を発生させ、バンパービームエクステンションを効果的に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができるだけでなく、車幅方向に長い断面形状のバンパービームエクステンションは衝突荷重により倒れ難いため、その圧壊を一層確実に行わせることができる。

また請求項３の構成によれば、補強フレームの後部において、フレーム本体の上壁および下壁を上下方向外側に折り曲げたフランジをバックプレートの上縁および下縁を上下方向に延長したフランジに接続し、補強フレームの前部において、バックプレートの上縁および下縁を車幅方向外側に折り曲げたフランジを補強フレームの上壁および下壁を車幅方向外側に延長したフランジと、ロアメンバの上壁および下壁とに接続したので、フレーム拡幅部の後部でフレーム本体およびバックプレートを強固に一体化するとともに、フレーム拡幅部の前部で補強フレーム、バックプレートおよびロアメンバを強固に一体化することができる。

また請求項４の構成によれば、バンパービームエクステンションは断面横長の筒体であって、車幅方向内壁および車幅方向外壁の間に前後方向に延びる隔壁を備え、バンパービームエクステンションの車幅方向内壁はフレーム本体の車幅方向内壁の前方に整列し、バンパービームエクステンションの隔壁は補強フレームの車幅方向内壁の前方に整列し、バンパービームエクステンションの車幅方向外壁はロアメンバの車幅方向外壁の前方に整列するので、バンパービームエクステンションに入力した衝突荷重をフロントサイドフレームに効率的に伝達し、バンパービームエクステンションの圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。

また請求項５の構成によれば、フレーム拡幅部の前部で補強フレームの上壁および下壁の車幅方向外端はフレーム本体から車幅方向外側に突出するので、重量の増加を最小限に抑えながらフロントサイドフレームの前部を拡幅することができる。

また請求項６の構成によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、フレームフロア部の前端の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、フレーム傾斜部の前端の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部と、フレーム直線部の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える。

フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームがフレーム本体の内側に嵌合し、補強フレームの車幅方向内壁は、分岐点でフレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、分岐点よりも前方でフレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、フレーム拡幅部の前部で補強フレームの開口部はバックプレートで閉塞されるので、斜め衝突時に補強フレームの前端に入力した衝突荷重は補強フレームの車幅方向内壁に伝達された後に、分岐点においてフレーム直線部に切り替えて伝達されるので、フレーム直線部の車幅方向外縁に凹みを構成する第１折れ点に荷重が集中することなく、第２折れ点に優先的に荷重を伝達することができる。その結果、中央の第２折れ点が先に折れ曲がるので、それに続いて前後の第１折れ点および第３折れ点を確実に折り曲げることができ、これら第１〜第３折れ点の折れ曲がりにより斜め衝突時の衝突エネルギーの吸収効果が高められる。特に、フロントサイドフレームの分岐点から前端までのフレーム拡幅部で、車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームとが嵌合するので、フロントサイドフレームの車幅方向内縁の強度が向上してスムーズな荷重伝達が可能になる。

しかもフレーム拡幅部の前部で補強フレームの車幅方向内壁はフレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離間し、パワーユニットを支持するマウントを補強フレームの車幅方向内壁とフレーム本体の車幅方向内壁との間に設けたので、フレーム本体および補強フレームが閉断面を構成する部分にマウントを設けてパワーユニットの支持剛性を高めることができる。

また請求項７の構成によれば、車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレームが、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部と、フレームフロア部の前端の第３折れ点から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部と、フレーム傾斜部の前端の第２折れ点から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部と、フレーム直線部の前端の分岐点から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部とを備える。

フロントサイドフレームは車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と、フレーム本体の開口部を閉塞するバックプレートとを接続して閉断面に構成され、フレーム拡幅部において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームがフレーム本体の内側に嵌合し、補強フレームの車幅方向内壁は、分岐点でフレーム本体の車幅方向内壁に接続するとともに、分岐点よりも前方でフレーム本体の車幅方向内壁から車幅方向外側に離反し、フレーム拡幅部の前部で補強フレームの開口部はバックプレートで閉塞されるので、斜め衝突時に補強フレームの前端に入力した衝突荷重は補強フレームの車幅方向内壁に伝達された後に、分岐点においてフレーム直線部に切り替えて伝達されるので、フレーム直線部の車幅方向外縁に凹みを構成する第１折れ点に荷重が集中することなく、第２折れ点に優先的に荷重を伝達することができる。その結果、中央の第２折れ点が先に折れ曲がるので、それに続いて前後の第１折れ点および第３折れ点を確実に折り曲げることができ、これら第１〜第３折れ点の折れ曲がりにより斜め衝突時の衝突エネルギーの吸収効果が高められる。特に、フロントサイドフレームの分岐点から前端までのフレーム拡幅部で、車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体と車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレームとが嵌合するので、フロントサイドフレームの車幅方向内縁の強度が向上してスムーズな荷重伝達が可能になる。

しかもパワーユニットを支持する他のマウントの取付ブラケットは両端の二つの固定部にてフロントサイドフレームに接続され、第２折れ点は二つの固定部の間にあるので、第２折れ点の強度を相対的に低くして確実な折れ曲がりを可能にすることができる。

また請求項８の構成によれば、第１折れ点の車幅方向外側の凹みは転舵された前輪の前端との干渉を回避するためのものであり、第１折れ点におけるフレーム直線部の断面積は、その前後におけるフレーム直線部の断面積よりも小さいので、車幅方向寸法が大きい横置きのパワーユニットを搭載するためにフロントサイドフレームの前部を車幅方向外側に屈曲させても、凹部により前輪がフロントサイドフレームに干渉するのを防止することができ、しかもフレーム直線部の車幅方向内縁を直線状に維持して第１折れ点から第２折れ点への荷重伝達を支障なく行うことができる。

また請求項９の構成によれば、フロントサイドフレームは第３折れ点の前後に補強部材を備えるので、第３折れ点の剛性をその前後の補強部材の位置よりも低くし、衝突荷重により第３折れ点を確実に折り曲げることができる。

自動車の車体左前部の側面図。 図１の２方向矢視図。 図２の３部拡大図。 図１の４−４線断面図。 図３の５−５線断面図。 図３の６−６線断面図。 図３の７−７線断面図。

以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向は運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１および図２に示すように、車室のフロアの車幅方向両側縁に沿って前後方向に延びる左右一対のサイドシル１１，１１の前端から左右一対のフロントピラーロア１２，１２が起立し、左右のフロントピラーロア１２，１２の上端から後上方に延びる左右一対のフロントピラーアッパー１３，１３の上端が、左右一対のルーフサイドレール１４，１４の前端に接続される。左右のフロントピラーロア１２，１２間がフロアから起立するダッシュパネルロア１５により連結され、ダッシュパネルロア１５の下端に左右一対のフロントサイドフレーム１６，１６の後端が接続される。左右のフロントサイドフレーム１６，１６の後端と左右のフロントピラーロア１２，１２の下端とが、車幅方向に延びる左右一対のアウトリガー１７，１７により連結される。

左右のフロントピラーロア１２，１２の上端から左右一対のアッパーメンバ１８，１８が前方に延出し、左右のアッパーメンバ１８，１８が前端から左右一対のロアメンバ１９，１９が前下方かつ車幅方向内側に延出する。左右のフロントサイドフレーム１６，１６の前端および左右のロアメンバ１９，１９の前端は、車幅方向に隣接した状態で左右一対の取付プレート２０，２０により連結され、左右の取付プレート２０，２０の前面に接続された左右一対のバンパービームエクステンション２１，２１が、車幅方向に延びるバンパービーム２２により連結される。左右のアッパーメンバ１８，１８の車幅方向内面と左右のフロントサイドフレーム１６，１６の車幅方向外面とが、左右一対のダンパーベース２３，２３で連結される。

図３および図６に示すように、フロントサイドフレーム１６は、上壁２４ａ、車幅方向内壁２４ｂおよび下壁２４ｃを有して車幅方向外側に開放するコ字状断面のフレーム本体２４と、上壁２５ａ、車幅方向内壁２５ｂおよび下壁２５ｃを有して車幅方向外側に開放するコ字状断面の補強フレーム２５と、フレーム本体２４および補強フレーム２５の開口部を閉塞する板状のバックプレート２６とを備える。

補強フレーム２５の後端部では、フレーム本体２４の上壁２４ａ、車幅方向内壁２４ｂおよび下壁２４ｃに補強フレーム２５の上壁２５ａ、車幅方向内壁２５ｂが重なり合い、その前方では補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂがフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂから車幅方向外側に次第に離反し、さらに補強フレーム２５の前部では、補強フレーム２５の上壁２５ａおよび下壁２５ｃが、フレーム本体２４の上壁２４ａおよび下壁２４ｃの車幅方向外縁に形成した切欠き２４ｆ，２４ｇから車幅方向外側に突出する。

フロントサイドフレーム１６の最前部を除く位置で、フレーム本体２４は上壁２４ａの車幅方向外端を上向きに折り曲げたフランジ２４ｄと、下壁２４ｃの車幅方向外端を下向きに折り曲げたフランジ２４ｅとを備えており、これらのフランジ２４ｄ，２４ｅに、バックプレート２６の本体部２６ａの上端および下端を上方および下方に延長したフランジ２６ｂ，２６ｃが溶接される。またフロントサイドフレーム１６の最前部では、バックプレート２６は上端および下端を車幅方向外側に折り曲げたフランジ２６ｄ，２６ｅを備えており、これらのフランジ２６ｄ，２６ｅが補強フレーム２５の前部の上壁２５ａおよび下壁２５ｃの車幅方向外端を車幅方向外側に延長したフランジ２５ｄ，２５ｅに重ね合わされて溶接される。これによりフロントサイドフレーム１６はその全長に亙って閉断面に構成される。

またロアメンバ１９は、上壁２７ａ、車幅方向内壁２７ｂおよび下壁２７ｃを有して車幅方向外側に開放するコ字状断面のフレーム本体２７と、フレーム本体２７の開口部を閉塞する板状のバックプレート２８とを備えて閉断面に構成される。そしてフロントサイドフレーム１６の最前部において、フロントサイドフレーム１６のバックプレート２６の本体部２６ａおよび上下のフランジ２６ｄ，２６ｅの内側に、ロアメンバ１９のフレーム本体２７の車幅方向内壁２７ｂ、上壁２７ａおよび下壁２７ｃが重ね合わされて溶接され、これによりフロントサイドフレーム１６の前端とロアメンバ１９の前端とが車幅方向に接続される。

図４および図５に示すように、相互に接続されたフロントサイドフレーム１６およびロアメンバ１９の前端に板状の取付プレート２０が溶接され、この取付プレート２０の前面にバンパービームエクステンション２１の後端に溶接した取付フランジ２１ａが複数本のボルト２９…で結合される。バンパービームエクステンション２１は、上壁２１ｂ、下壁２１ｃ、車幅方向内壁２１ｄ、隔壁２１ｅおよび車幅方向外壁２１ｆを備えるもので、上下方向寸法よりも車幅方向寸法が大きい横長の日字状断面に構成され、バンパービームエクステンション２１の車幅方向内壁２１ｄはフロントサイドフレーム１６のフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂと前後方向に整列し、バンパービームエクステンション２１の隔壁２１ｅはフロントサイドフレーム１６の補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂと前後方向に整列し、バンパービームエクステンション２１の車幅方向外壁２１ｆはロアメンバ１９の車幅方向外壁を構成するバックプレート２８と前後方向に整列する。

図２および図３に示すように、フロントサイドフレーム１６は前から後に順番に配置された分岐点Ｐ４、第１折れ点Ｐ１、第２折れ点Ｐ２および第３折れ点Ｐ３を備えており、第３折れ点Ｐ３よりも後方の部分がフレームフロア部Ａとされ、第３折れ点Ｐ３から第２折れ点Ｐ２までの間がフレーム傾斜部Ｂとされ、第２折れ点Ｐ２から第１折れ点Ｐ１を超えて分岐点Ｐ４までの間がフレーム直線部Ｃとされ、分岐点Ｐ４よりも前方の部分がフレーム拡幅部Ｄとされる。

フレームフロア部Ａは車幅方向の幅が略一定で前後方向に延び、その前方に連続するフレーム傾斜部Ｂは車幅方向の幅を減じながら車幅方向外側に向かって湾曲する。フレーム傾斜部Ｂの前方に連続するフレーム直線部Ｃは、車幅方向内壁が前後方向に整列するが、車幅方向外壁の前部が車幅方向内側に向かって凹状に湾曲しており、第１折れ点Ｐ１の位置で車幅方向の幅が最も小さくなる。つまりフレーム直線部Ｃは、第１折れ点Ｐ１の位置で断面積が最小であり、その前後で断面積が増加している。フレーム直線部Ｃの前方に連続するフレーム拡幅部Ｄは、補強フレーム２５が存在する範囲に対応し、車幅方向内壁が前後方向に整列するが、車幅方向外壁が前方に向かって次第に拡幅する。

よって、フロントサイドフレーム１６の車幅方向内壁は、フレームフロア部Ａの範囲で前後方向に整列し、フレーム傾斜部Ｂの範囲で前方側が車幅方向外側に傾斜し、フレーム直線部Ｃおよびフレーム拡幅部Ｄの範囲で前後方向に整列する。またフロントサイドフレーム１６の車幅方向外壁は、フレームフロア部Ａの範囲で前後方向に整列し、フレーム傾斜部Ｂの範囲で前方側が車幅方向外側に傾斜し、フレーム直線部Ｃの第１折れ点Ｐ１の近傍で一旦車幅方向内側に凹んだ後に、フレーム拡幅部Ｄの範囲で前方側が車幅方向外側に傾斜する。フレーム直線部Ｃの第１折れ点Ｐ１の近傍の凹みにより、転舵された前輪３０（図３）がフロントサイドフレーム１６と干渉することが回避される。

エンジンおよびトランスミッションを一体化したパワーユニット３１は、右側の２個のマウント３２，３３で右側のフロントサイドフレーム１６に支持され、右側の２個のマウント３４，３５で左側のフロントサイドフレーム１６に支持される。

図３および図７に示すように、フロントサイドフレーム１６の第３折れ点Ｐ３の直前位置に、その内部を仕切るバルクヘッド３６が設けられ、フロントサイドフレーム１６の第３折れ点Ｐ３の直後位置に、その下壁２４ｃに重ね合わされるスチフナ３７が設けられる。またパワーユニット３１の四つのマウント３２〜３５のうち、左側後部のマウント３５は、フロントサイドフレーム１６の内部に配置された取付ブラケット３８に設けたナットカラー３９にボルト４０で締結される。ハット状に形成された取付ブラケット３８は両端の固定部３８ａ，３８ａにてフレーム本体２４の下壁２４ｃに溶接され、両端の固定部３８ａ，３８ａの中間のナットカラー支持部３８ｂにナットカラー３９が溶接される。フロントサイドフレーム１６の第２折れ点Ｐ２は、取付ブラケット３８の、一方の固定部３８ａとナットカラー支持部３８ｂとに挟まれた位置に設定されている。

図２に示すように、パワーユニット３１の四つのマウント３２〜３５のうち、右側前部のマウント３２は、フロントサイドフレーム１６のフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂと、補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂとに挟まれた位置、すなわちフレーム本体２４および補強フレーム２５により構成された閉断面の内部に配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

フロントサイドフレーム１６は、車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体２４と、その開口部を閉塞するバックプレート２６とを接続して閉断面に構成され、かつフロントサイドフレーム１６のフレーム拡幅部Ｄにおいて車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレーム２５がフレーム本体２４の内側に嵌合する。そして補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂは、分岐点Ｐ４でフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂに接続するとともに、分岐点Ｐ４よりも前方でフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂから車幅方向外側に離反し、フレーム拡幅部Ｄの前部で補強フレーム２５の開口部はバックプレート２６により閉塞される。

よって、斜め衝突時に補強フレーム２５の前端に入力した衝突荷重（図３の矢印Ａ１参照）は補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂに伝達された後に、分岐点Ｐ４においてフレーム直線部Ｃに切り替えて伝達されるので、フレーム直線部Ｃの車幅方向外縁に凹みを構成する第１折れ点Ｐ１に荷重が集中することなく、第２折れ点Ｐ２に優先的に荷重を伝達することができる。その結果、中央の第２折れ点Ｐ２が先に折れ曲がるので、それに続いて前後の第１折れ点Ｐ１および第３折れ点Ｐ３を確実に折り曲げることができ、これら第１〜第３折れ点Ｐ１〜Ｐ３の折れ曲がりにより斜め衝突時の衝突エネルギーの吸収効果が高められる。

このとき、フロントサイドフレーム１６の分岐点Ｐ４から前端までのフレーム拡幅部Ｄで、車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体２４と車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレーム２５とが嵌合するので、フロントサイドフレーム１６の車幅方向内縁の強度が向上してスムーズな荷重伝達が可能になる。

また第１折れ点Ｐ１の車幅方向外側の凹みにより、第１折れ点Ｐ１におけるフレーム直線部Ｃの断面積は、その前後におけるフレーム直線部のＣ断面積よりも小さいので（図３参照）、車幅方向寸法が大きい横置きのパワーユニット３１を搭載するためにフロントサイドフレーム１６のフレーム拡幅部Ｄを車幅方向外側に拡幅しても、凹部により前輪３０がフロントサイドフレーム１６に干渉するのを防止することができ、しかもフレーム直線部Ｃの車幅方向内縁を直線状に維持して第１折れ点Ｐ１から第２折れ点Ｐ２への荷重伝達を支障なく行うことができる。

またフロントサイドフレーム１６は第３折れ点Ｐ３の前後に補強部材であるバルクヘッド３６およびスチフナ３７を備えるので（図７参照）、第３折れ点Ｐ３の剛性をその前後のバルクヘッド３６およびスチフナ３７の位置よりも低くし、衝突荷重により第３折れ点Ｐ３を確実に折り曲げることができる。しかもパワーユニット３１を支持する左側後部のマウント３５の取付ブラケット３８は両端の二つの固定部３８ａ，３８ａにてフロントサイドフレーム１６に接続され、第２折れ点Ｐ２は二つの固定部３８ａ，３８ａの間にあるので（図７参照）、第２折れ点Ｐ２の強度を相対的に低くして確実な折れ曲がりを可能にすることができる。

また車幅方向に整列するフレーム本体２４、補強フレーム２５およびロアメンバ１９の前端に接続した取付プレート２０にバンパービームエクステンション２１を支持したので、前面衝突の衝突荷重に対してフレーム本体２４、補強フレーム２５およびロアメンバ１９にそれぞれ反力を発生させ、バンパービームエクステンション２１を効果的に圧壊してエネルギー吸収効果を高めることができる。

またバンパービームエクステンション２１は上下方向寸法よりも車幅方向寸法が大きい断面横長の筒体であって、車幅方向内壁２１ｄおよび車幅方向外壁２１ｆの間に前後方向に延びる隔壁２１ｅを備え、バンパービームエクステンション２１の車幅方向内壁２１ｄはフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂの前方に整列し、バンパービームエクステンション２１の隔壁２１ｅは補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂの前方に整列し、バンパービームエクステンション２１の車幅方向外壁２１ｆはロアメンバ１９の車幅方向外壁を構成するバックプレート２８の前方に整列するので、バンパービームエクステンション２１に入力した衝突荷重をフロントサイドフレーム１６およびロアメンバ１９に効率的に伝達し、バンパービームエクステンション２１の圧壊を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。しかも車幅方向に長い断面形状のバンパービームエクステンション２１は衝突荷重により倒れ難いため、その圧壊を一層確実に行わせることができる。

さらに補強フレーム２５の後部において、フレーム本体２４の上壁２４ａおよび下壁２４ｃを上下方向外側に折り曲げたフランジ２４ｄ，２４ｅをバックプレート２６の上縁および下縁を上下方向に延長したフランジ２６ｂ，２６ｃに接続し、補強フレーム２５の前部において、バックプレート２６の上縁および下縁を車幅方向外側に折り曲げたフランジ２６ｄ，２６ｅを補強フレーム２５の上壁２５ａおよび下壁２５ｃを車幅方向外側に延長したフランジ２５ｄ，２５ｅと、ロアメンバ１９のフレーム本体２７の上壁２７ａおよび下壁２７ｃとに接続したので、フレーム拡幅部Ｄの後部でフレーム本体２４およびバックプレート２６を強固に一体化するとともに、フレーム拡幅部Ｄの前部で補強フレーム２５、バックプレート２６およびロアメンバ１９を強固に一体化することができる。

またフレーム拡幅部Ｄの前部で補強フレーム２５の上壁２５ａおよび下壁２５ｃの車幅方向外端はフレーム本体２４の上壁２４ａおよび下壁２４ｃの切欠き２４ｆ，２４ｇから車幅方向外側に突出するので、重量の増加を最小限に抑えながらフロントサイドフレーム１６の前部を拡幅することができる。しかもフレーム拡幅部Ｄの前部で補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂはフレーム本体２４の車幅方向内壁２５ｂから車幅方向外側に離間し、パワーユニット３１を支持する右側前部のマウント３２（図２参照）を補強フレーム２５の車幅方向内壁２５ｂとフレーム本体２４の車幅方向内壁２４ｂとの間に設けたので、フレーム本体２４および補強フレーム２５が閉断面を構成する強度の高い部分にマウント３２を設けてパワーユニット３１の支持剛性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

Ａ フレームフロア部
Ｂ フレーム傾斜部
Ｃ フレーム直線部
Ｄ フレーム拡幅部
Ｐ１ 第１折れ点
Ｐ２ 第２折れ点
Ｐ３ 第３折れ点
Ｐ４ 分岐点
１２ フロントピラーロア（フロントピラー）
１６ フロントサイドフレーム
１８ アッパーメンバ
１９ ロアメンバ
２０ 取付プレート
２１ バンパービームエクステンション
２１ｄ 車幅方向内壁
２１ｅ 隔壁
２１ｆ 車幅方向外壁
２４ フレーム本体
２４ａ 上壁
２４ｂ 車幅方向内壁
２４ｃ 下壁
２４ｄ フランジ
２４ｅ フランジ
２５ 補強フレーム
２５ａ 上壁
２５ｂ 車幅方向内壁
２５ｃ 下壁
２５ｄ フランジ
２５ｅ フランジ
２６ バックプレート
２６ｂ フランジ
２６ｃ フランジ
２６ｄ フランジ
２６ｅ フランジ
２７ａ 上壁
２７ｃ 下壁
２８ バックプレート（車幅方向外壁）
３０ 前輪
３１ パワーユニット
３２ マウント
３５ マウント
３６ バルクヘッド（補強部材）
３７ スチフナ（補強部材）
３８ 取付ブラケット
３８ａ 固定部

Claims (9)

1. 車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレーム（１６）が、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部（Ａ）と、前記フレームフロア部（Ａ）の前端の車幅方向外側の第３折れ点（Ｐ３）から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部（Ｂ）と、前記フレーム傾斜部（Ｂ）の前端の車幅方向内側の第２折れ点（Ｐ２）から前方に延び、前後方向中間の車幅方向外側の第１折れ点（Ｐ１）で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹み、車幅方向内壁が前後方向に直線状であるフレーム直線部（Ｃ）と、前記フレーム直線部（Ｃ）の前端の車幅方向内側の分岐点（Ｐ４）から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部（Ｄ）とを備える自動車の車体構造であって、
   前記フロントサイドフレーム（１６）は車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体（２４）と、前記フレーム本体（２４）の開口部を閉塞するバックプレート（２６）とを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部（Ｄ）において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレーム（２５）が前記フレーム本体（２４）の内側に嵌合し、前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）は、前記分岐点（Ｐ４）で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）に接続するとともに、前記分岐点（Ｐ４）よりも前方で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部（Ｄ）の前部で前記補強フレーム（２５）の開口部は前記バックプレート（２６）で閉塞されることを特徴とする自動車の車体構造。
2. フロントピラー（１２）と、前記フロントピラー（１２）から前方に延びるアッパーメンバ（１８）と、前記アッパーメンバ（１８）の前端から前方に延びて前記フロントサイドフレーム（１６）の前記フレーム拡幅部（Ｄ）の車幅方向外側に重なるロアメンバ（１９）とを備え、車幅方向に整列する前記フレーム本体（２４）、前記補強フレーム（２５）および前記ロアメンバ（１９）の前端に接続した取付プレート（２０）にバンパービームエクステンション（２１）を支持し、前記バンパービームエクステンション（２１）は前記フレーム本体（２４）、前記補強フレーム（２５）および前記ロアメンバ（１９）に跨がるように上下方向寸法よりも車幅方向寸法が大きい断面横長に構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 前記補強フレーム（２５）の後部において、前記フレーム本体（２４）の上壁（２４ａ）および下壁（２４ｃ）を上下方向外側に折り曲げたフランジ（２４ｄ，２４ｅ）を前記バックプレート（２６）の上縁および下縁を上下方向に延長したフランジ（２６ｂ，２６ｃ）に接続し、前記補強フレーム（２５）の前部において、前記バックプレート（２６）の上縁および下縁を車幅方向外側に折り曲げたフランジ（２６ｄ，２６ｅ）を前記補強フレーム（２５）の上壁（２５ａ）および下壁（２５ｃ）を車幅方向外側に延長したフランジ（２５ｄ，２５ｅ）と、前記ロアメンバ（１９）の上壁（２７ａ）および下壁（２７ｃ）とに接続したことを特徴とする、請求項２に記載の自動車の車体構造。
4. 前記バンパービームエクステンション（２１）は断面横長の筒体であって、車幅方向内壁（２１ｄ）および車幅方向外壁（２１ｆ）の間に前後方向に延びる隔壁（２１ｅ）を備え、前記バンパービームエクステンション（２１）の車幅方向内壁（２１ｄ）は前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）の前方に整列し、前記バンパービームエクステンション（２１）の隔壁（２１ｅ）は前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）の前方に整列し、前記バンパービームエクステンション（２１）の車幅方向外壁（２１ｆ）は前記ロアメンバ（１９）の車幅方向外壁（２８）の前方に整列することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の自動車の車体構造。
5. 前記フレーム拡幅部（Ｄ）の前部で前記補強フレーム（２５）の上壁（２５ａ）および下壁（２５ｃ）の車幅方向外端は前記フレーム本体（２４）から車幅方向外側に突出することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
6. 車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレーム（１６）が、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部（Ａ）と、前記フレームフロア部（Ａ）の前端の第３折れ点（Ｐ３）から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部（Ｂ）と、前記フレーム傾斜部（Ｂ）の前端の第２折れ点（Ｐ２）から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点（Ｐ１）で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部（Ｃ）と、前記フレーム直線部（Ｃ）の前端の分岐点（Ｐ４）から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部（Ｄ）とを備える自動車の車体構造であって、
   前記フロントサイドフレーム（１６）は車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体（２４）と、前記フレーム本体（２４）の開口部を閉塞するバックプレート（２６）とを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部（Ｄ）において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレーム（２５）が前記フレーム本体（２４）の内側に嵌合し、前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）は、前記分岐点（Ｐ４）で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）に接続するとともに、前記分岐点（Ｐ４）よりも前方で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部（Ｄ）の前部で前記補強フレーム（２５）の開口部は前記バックプレート（２６）で閉塞され、前記フレーム拡幅部（Ｄ）の前部で前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）は前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）から車幅方向外側に離間し、パワーユニット（３１）を支持するマウント（３２）を前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）と前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）との間に設けたことを特徴とする自動車の車体構造。
7. 車体前部に前後方向に配置される左右のフロントサイドフレーム（１６）が、フロアの下面に沿って前後方向に延びるフレームフロア部（Ａ）と、前記フレームフロア部（Ａ）の前端の第３折れ点（Ｐ３）から車幅方向外側に屈曲しながら斜め前方に延びるフレーム傾斜部（Ｂ）と、前記フレーム傾斜部（Ｂ）の前端の第２折れ点（Ｐ２）から前方に延び、前後方向中間の第１折れ点（Ｐ１）で車幅方向外縁が車幅方向内側に凹むフレーム直線部（Ｃ）と、前記フレーム直線部（Ｃ）の前端の分岐点（Ｐ４）から車幅方向外縁が車幅方向外側に拡幅しながら前方に延びるフレーム拡幅部（Ｄ）とを備える自動車の車体構造であって、
   前記フロントサイドフレーム（１６）は車幅方向外側に開口するコ字状断面のフレーム本体（２４）と、前記フレーム本体（２４）の開口部を閉塞するバックプレート（２６）とを接続して閉断面に構成され、前記フレーム拡幅部（Ｄ）において車幅方向外側に開口するコ字状断面の補強フレーム（２５）が前記フレーム本体（２４）の内側に嵌合し、前記補強フレーム（２５）の車幅方向内壁（２５ｂ）は、前記分岐点（Ｐ４）で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）に接続するとともに、前記分岐点（Ｐ４）よりも前方で前記フレーム本体（２４）の車幅方向内壁（２４ｂ）から車幅方向外側に離反し、前記フレーム拡幅部（Ｄ）の前部で前記補強フレーム（２５）の開口部は前記バックプレート（２６）で閉塞され、前記パワーユニット（３１）を支持する他のマウント（３５）の取付ブラケット（３８）は両端の二つの固定部（３８ａ）にて前記フロントサイドフレーム（１６）に接続され、前記第２折れ点（Ｐ２）は前記二つの固定部（３８ａ）の間にあることを特徴とする自動車の車体構造。
8. 前記第１折れ点（Ｐ１）の車幅方向外側の凹みは転舵された前輪（３０）の前端との干渉を回避するためのものであり、前記第１折れ点（Ｐ１）における前記フレーム直線部（Ｃ）の断面積は、その前後における前記フレーム直線部（Ｃ）の断面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
9. 前記フロントサイドフレーム（１６）は前記第３折れ点（Ｐ３）の前後に補強部材（３６，３７）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の自動車の車体構造。

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